EP1360710B1 - Low-voltage power switch with a bearing arrangement for a switch shaft - Google Patents
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- EP1360710B1 EP1360710B1 EP02712788A EP02712788A EP1360710B1 EP 1360710 B1 EP1360710 B1 EP 1360710B1 EP 02712788 A EP02712788 A EP 02712788A EP 02712788 A EP02712788 A EP 02712788A EP 1360710 B1 EP1360710 B1 EP 1360710B1
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
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- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/08—Attachment of brasses, bushes or linings to the bearing housing
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
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- H01H2003/326—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using bearings
Definitions
- the invention is in the field of constructive design of a circuit breaker used in low voltage networks and is in the design of the storage of Switch shaft of such a switch to apply.
- Low voltage circuit breakers consist of several, the Assemblies adapted to different subtasks connected to each other during the manufacture of the circuit breakers become.
- the largest assembly is the switching pole assembly, d. H. those in a common housing or in individual, arranged into a unit connected housings Switching poles.
- a Switching pole all parts of a circuit breaker are understood, which are assigned to the same pole of a circuit, especially that from fixed and movable contacts existing contact system with its supporting elements, its I-solving elements and its coupling linkage for coupling the Contact system of the switching pole with one for all switching poles common control shaft. - Doing this from a drive device provided motion sequences by means of a further coupling linkage assigned to the drive transmit the shift shaft.
- the shift shaft has been constructive of either the drive device or assigned to the switching pole assembly.
- the Shift shaft in its central area - in which the driving force is introduced into the shift shaft - in parallel Walls arranged, which are interconnected and which the Form the supporting structure for the drive device.
- the two ends the control shaft are stored in other walls, which with the the drive-bearing walls are connected (DE 44 16 090 C1).
- a functional test of the switching pole assembly - in particular a check as to whether the drive device provided the proper way Closing the contact arrangements of the switching poles with the required Contact force causes - is only in a fully assembled State of the switch possible.
- the selector shaft is structurally assigned to the switch assembly
- the Shift shaft formed in two parts and is in its middle Area held by a main bearing body.
- the main bearing body carries one end of each Shift shaft parts and serves the one-sided axial Fixing these two shift shaft parts. That in each case other axially outer end of the two shift shaft parts by one each also connected to the switching pole assembly Auxiliary bearing body held.
- the selector shaft is now on the switching pole assembly geometrically positioned so that through a test device that measures the drive motion of the drive simulates an independent test of the switching pole assembly can be done.
- the invention has for its object to design the bearing assembly so that the installation position of the selector shaft after assembly the drive device and the switching pole assembly corresponds to the position of the control shaft, that of the separate Testing of the drive device was based.
- this object is achieved in that with the drive mechanism supporting structure attached to the switching pole assembly the axially middle bearing assembly two bearing half shells has, one of which is on the switching pole assembly and the other supported radially on the structure and is axially fixed via guide surfaces.
- the drive device is coupled to the selector shaft usually by means of a bolt, on the one hand the end of a linkage of the drive device forming first lever and the other one from the selector shaft engages radially protruding second lever.
- this bolt with a Bolt head provides and if you spaced the bearing assembly arranges next to one of the two levers and one of the two Bearing half shells on the side assigned to this lever provided a flap-like flange, then the bolt can be axially fixed in a simple and secure manner, that the lever and the flap-like flange have lateral guide surfaces form for the bolt head.
- the Assembly of the bolt can be simplified in that the flange-like bearing half-shell provided by the switching pole assembly released structure to expose the Bolt head displaceable in the circumferential direction of the selector shaft and by attaching the structure to the switching pole assembly by means of the other, fixed in the circumferential direction of the selector shaft Bearing half-shell inevitably in its assembly position is traceable.
- the low-voltage circuit breaker according to FIG. 1 has one Switching pole assembly 1, in which in a housing 2 Contact system 3 is arranged.
- the contact system 3 is part a switching pole of this switch and has a fixed Contact 4 and a movable contact 5.
- a movable contact 5 supporting pivotable contact carrier 6 and a coupling linkage 7 for Coupling of the contact carrier 6 arranged with a switching shaft 8.
- Arc quenching chamber 9 can be used.
- the moving contact 5 consists of several contact levers arranged parallel to each other 10, which in the contact carrier by means of a hinge pin 11 pivoted and held by two contact force springs 12 are biased.
- Flexible conductor 13 serve for connecting the contact lever 10 to a lower connecting rail 14.
- the one assigned to the moving contact Fixed contact 4 is with an upper connection rail 15 connected.
- the shift shaft 8 is the shift pole assembly in a manner geometrically assigned, as known from DE 199 48 716 C1 is.
- axial outer bearing assemblies which are the two ends of the selector shaft include half-shell-shaped - on the housing of the switching pole assembly attached.
- the driving force of a drive device is initiated 16, which in one of parallel walls 17 and 18th formed structure is held.
- This is the end of one Coupling linkage 19 of the drive device 16 forming Lever 20 by means of a bolt 21 (see also FIG. 8) with a firmly arranged on the control shaft 8 and by the Shift shaft radially protruding two-part lever 22 coupled.
- the one serving to couple the drive device axially middle area of the selector shaft is one of two bearing half shells 25 and 26 formed, further bearing assembly assigned.
- one of the two bearing half-shells 25 the switching pole assembly 1 and the other bearing half-shell 26 geometrically assigned to the drive device 16.
- each of the two bearing half-shells 25 and 26 each have an outer diameter r the control shaft 8 precisely adapted inner surface section 27 or 28, one for radial support, circularly curved outer surface section 29 or 30 as well as web-like bent edges 31 and 32 or 33 and 34 on.
- the first bearing half-shell 25 (FIG. 2) in the area of the outer surface section 29, which has the radius R1, one in the circumferential direction 35 of the Switch shaft extending groove 36 formed (see also figure 7);
- the second bearing half-shell 26 (FIG. 3) is the outer one Surface section 30 by two adjacent sections 37 and 38 are formed, being in the region of the subsection 37 ribs 39 and 40 are formed which are transverse to Shift shaft axis 41.
- the first bearing half-shell 25 is supported with its outer surface section 29 also on one the radius R1 circularly curved counter surface 42 of the housing 2 of the switching pole assembly.
- the arc angle ⁇ des outer surface section 29 determines the angular range, within which the first bearing half-shell with assembled Shift shaft movable in the circumferential direction of the shift shaft is. Moving the first bearing half shell 25 over this limited angular range is indicated by the outer surface section adjacent, bent like a web Edges 31 and 32 of the bearing half-shell 25 prevented the Continue turning on the housing 2.
- the housing 2 has a half-shell shape in the area of the counter surface 42 Inner collar 43 on the between housing 2 and shift shaft 8 held first bearing half-shell 25 in the Nut 36 protrudes.
- the side surfaces 45 of the groove 36 and the Side surfaces 46 of the inner collar 43 thus form mutually associated Guide surfaces over which the first bearing half-shell is axially fixed.
- the second half shell 26 is supported with its first section 37 in an opening on the edge 47 of the wall 17 and the structure of the drive device and with its second section 38 in an edge Opening 48 of the wall 18.
- the first one Section 37 and a first edge portion 49 of the edge Opening 47 the radius R2 and the second section 38 and a first edge section 50 of the edge Opening 48 has the radius R3, where R3 ⁇ R2.
- Each of the two web-like bent edges 33 and 34 of the second Bearing half-shell 26 engages in a groove 51 or 52.
- the grooves 51 and 52 are in further edge sections of the edge Opening 47 formed.
- each of the ribs 39 running transverse to the shift shaft axis 41 and 40 of the second bearing half-shell 26 lies with its side faces 55 and 56 or 57 and 58 (see FIG. 3) to each other facing sides 59 and 60 (see FIG. 7) of the walls 17 and 18 on.
- These side surfaces and the walls thus form mutually associated guide surfaces over which the second bearing half-shell is axially fixed.
- the axially middle bearing assembly 25, 26 is next to the arranged part of the lever 22 of the shift shaft.
- the lever 22 and the lever 20 of the drive device coupled to it are in the range between a switch-on position according to Figure 4 (with the contacts closed) and one Switch-off position according to FIG. 5 (in which the contacts are open are) movable.
- On the first bearing half shell 25 is a flap-like flange 61 formed so that it is parallel to the path of movement of the through holes assigned to the bolt 21 62 and 63 of the levers 20 and 22 extends.
- the flap-like flange 61 is provided first bearing half-shell 25 in the case of the housing 2 Switching pole assembly loosened support structure 17, 18 in the circumferential direction 35 of the control shaft movable.
- the first half-shell 25 points in the area of one of the parallel web-like bent to the shift shaft axis Edges 31 a recess 66 in which a tool - for example a screwdriver - can be supported.
- the flap-like flange 61 now covers no longer the through holes 62 and 63 of the levers 20 and 22, so that the bolt 21 can be inserted into the through holes until it is with the bolt head 64 on one part of the lever 22 is present.
- the first bearing half-shell 25 through the second bearing half-shell 26 inevitably moved back so far until the web-like bent edge 31 abuts the housing 2.
- the inner surface section 27 of the first half-shell and the inner surface section 28 of the second bearing half-shell are precisely adapted to the shift shaft diameter r, so that the 25 and 26 enclosed shift shaft 8 in the axially central region the shift shaft a precise geometric assignment of the Drive device and the switching pole assembly takes place.
- To the structure is corresponding to such an assignment trained with tolerance - screw connections the housing of the switching pole assembly so that this precise assignment is retained.
Abstract
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der konstruktiven Gestaltung eines in Niederspannungsnetzen eingesetzten Leistungsschalters und ist bei der Ausgestaltung der Lagerung der Schaltwelle eines solchen Schalters anzuwenden.The invention is in the field of constructive design of a circuit breaker used in low voltage networks and is in the design of the storage of Switch shaft of such a switch to apply.
Niederspannungs-Leistungsschalter bestehen aus mehreren, den unterschiedlichen Teilaufgaben angepassten Baugruppen, die bei der Fertigung der Leistungsschalter miteinander verbunden werden. Die größte Baugruppe bildet dabei die Schaltpolbaugruppe, d. h. die in einem gemeinsamen Gehäuse oder in einzelnen, zu einer Einheit verbundenen Gehäusen angeordneten Schaltpole. Dabei sollen im Rahmen der Erfindung unter einem Schaltpol alle Teile eines Leistungsschalters verstanden werden, die demselben Pol eines Stromkreises zugeordnet sind, insbesondere das aus feststehenden und bewegbaren Kontakten bestehende Kontaktsystem mit seinen Tragelementen, seinen I-solierelementen und seinen Koppelgestängen zur Kopplung des Kontaktsystems des Schaltpoles mit einer für alle Schaltpole gemeinsamen Schaltwelle. - Dabei werden die von einer Antriebsvorrichtung bereit gestellten Bewegungsabläufe mittels eines dem Antrieb zugeordneten, weiteren Koppelgestänges auf die Schaltwelle übertragen.Low voltage circuit breakers consist of several, the Assemblies adapted to different subtasks connected to each other during the manufacture of the circuit breakers become. The largest assembly is the switching pole assembly, d. H. those in a common housing or in individual, arranged into a unit connected housings Switching poles. In the context of the invention, a Switching pole all parts of a circuit breaker are understood, which are assigned to the same pole of a circuit, especially that from fixed and movable contacts existing contact system with its supporting elements, its I-solving elements and its coupling linkage for coupling the Contact system of the switching pole with one for all switching poles common control shaft. - Doing this from a drive device provided motion sequences by means of a further coupling linkage assigned to the drive transmit the shift shaft.
Bisher wurde die Schaltwelle konstruktiv entweder der Antriebsvorrichtung oder der Schaltpolbaugruppe zugeordnet. Bei einem bekannten Leistungsschalter, bei dem die Schaltwelle konstruktiv der Antriebsvorrichtung zugeordnet ist, ist die Schaltwelle in ihrem mittleren Bereich - in dem die Antriebskraft in die Schaltwelle eingeleitet wird - in parallelen Wänden angeordnet, die miteinander verbunden sind und die das Tragwerk für die Antriebsvorrichtung bilden. Die beiden Enden der Schaltwelle sind in weiteren Wänden gelagert, die mit den die Antriebsvorrichtung tragenden Wänden verbunden sind (DE 44 16 090 C1). Eine Funktionsprüfung der Schaltpolbaugruppe - insbesondere eine Prüfung daraufhin, ob der von der Antriebsvorrichtung zur Verfügung gestellte Weg das ordnungsgemäße Schließen der Kontaktanordnungen der Schaltpole mit der benötigten Kontaktkraft bewirkt - ist erst in völlig zusammengebautem Zustand des Schalters möglich.So far, the shift shaft has been constructive of either the drive device or assigned to the switching pole assembly. at a known circuit breaker in which the switching shaft is structurally assigned to the drive device, the Shift shaft in its central area - in which the driving force is introduced into the shift shaft - in parallel Walls arranged, which are interconnected and which the Form the supporting structure for the drive device. The two ends the control shaft are stored in other walls, which with the the drive-bearing walls are connected (DE 44 16 090 C1). A functional test of the switching pole assembly - in particular a check as to whether the drive device provided the proper way Closing the contact arrangements of the switching poles with the required Contact force causes - is only in a fully assembled State of the switch possible.
Bei einem anderen bekannten Schalter, bei dem die Schaltwelle konstruktiv der Schaltbaugruppe zugeordnet ist, ist die Schaltwelle zweiteilig ausgebildet und wird in ihrem mittleren Bereich von einem Hauptlagerkörper gehalten. Hierbei trägt der Hauptlagerkörper jeweils ein Ende der beiden Schaltwellenteile und dient gleichzeitig der einseitigen axialen Fixierung dieser beiden Schaltwellenteile. Das jeweils andere axial äußere Ende der beiden Schaltwellenteile ist durch je einen ebenfalls mit der Schaltpolbaugruppe verbundenen Hilfslagerkörper gehalten. Damit ist die Schaltwelle an der Schaltpolbaugruppe geometrisch positioniert, so dass durch eine Prüfvorrichtung, die die Antriebsbewegung des Antriebes simuliert, eine eigenständige Prüfung der Schaltpolbaugruppe erfolgen kann. Andererseits ist es bei dieser Anordnung möglich, auch die Antriebsvorrichtung eigenständig daraufhin zu prüfen, ob sie die erforderliche Drehbewegung der Schaltwelle bewirkt (DE 197 39 702 C1). - Ausgehend von dieser Anordnung ist bei einem anderen bekannten Schalter die Schaltwelle ebenfalls konstruktiv der Schaltpolbaugruppe zugeordnet. Bei diesem Schalter ist die Schaltwelle jedoch einstückig ausgebildet. Um diese einstückige Schaltwelle toleranzunempfindlich und montagefreundlich im Angriffspunkt der Schaltkräfte zu lagern, sind den beiden Enden der Schaltwelle Lagerkörper zugeordnet, die - die Schaltwelle halbschalenförmig umfassend - an der Schaltpolbaugruppe befestigt sind (DE 199 48 716 C1). Durch eine derartige Ausbildung der beiden axial äußeren Lagerkörper ist die Lagerung der Schaltwelle statisch bestimmt. Je nach Länge der Schaltwelle können bei dieser Anordnung in bekannter Weise Hilfslagerkörper zur zusätzlichen Lagerung der Schaltwelle angeordnet sein. - Auch bei diesem Schalter können sowohl die Schaltpolbaugruppe als auch die Antriebsvorrichtung vor dem Zusammenbau eigenständig geprüft werden.In another known switch, in which the selector shaft is structurally assigned to the switch assembly, is the Shift shaft formed in two parts and is in its middle Area held by a main bearing body. in this connection the main bearing body carries one end of each Shift shaft parts and serves the one-sided axial Fixing these two shift shaft parts. That in each case other axially outer end of the two shift shaft parts by one each also connected to the switching pole assembly Auxiliary bearing body held. The selector shaft is now on the switching pole assembly geometrically positioned so that through a test device that measures the drive motion of the drive simulates an independent test of the switching pole assembly can be done. On the other hand, it is with this arrangement possible, even the drive device independently then check to see if they have the required rotational motion the switching shaft causes (DE 197 39 702 C1). - Starting from this arrangement is in another known switch Switching shaft also structurally assigned to the switching pole assembly. With this switch, however, the selector shaft is integrally formed. Around this one-piece switching shaft insensitive to tolerances and easy to assemble at the point of application of the shifting forces are the two ends of the shift shaft Bearing body assigned, the - the selector shaft half-shell comprehensive - attached to the switching pole assembly are (DE 199 48 716 C1). By such training the the axially outer bearing body is the bearing of the selector shaft statically determined. Depending on the length of the selector shaft in this arrangement in a known manner auxiliary bearing body additional storage of the control shaft can be arranged. - Also With this switch, both the switching pole assembly and also the drive device independently before assembly being checked.
Der Zusammenbau dieser beiden Baugruppen kann jedoch dazu führen, dass aufgrund von Bauteiletoleranzen, Montagetoleranzen und Schaltwellenverformungen im mittleren Bereich der Schaltwelle (insbesondere Durchbiegung und Torsion der Schaltwelle in diesem Bereich) die Schaltwelle durch die Antriebsvorrichtung nicht mehr in der erforderlichen Weise gedreht wird. Beispielsweise kann sich der Drehwinkel der Schaltwelle ändern, was zu einer Änderung der Kontaktkraft zwischen den feststehenden und den beweglichen Kontakten führt. Bei zu hoher Kontaktkraft muss die Antriebsvorrichtung stärker dimensioniert werden, was zwangsläufig aufwendigerer Maßnahmen zur Stoßdämpfung erfordert. Zu geringe Kontaktkraft führt dagegen zu einer Erwärmung und zu einem schnelleren Verschleiß der Kontakte.However, the assembly of these two assemblies can do this cause that due to component tolerances, assembly tolerances and switching shaft deformations in the middle of the range Control shaft (especially deflection and torsion of the Shift shaft in this area) the shift shaft by the drive device no longer rotated in the required manner becomes. For example, the angle of rotation of the Shift shaft change, resulting in a change in contact force between the fixed and the moving contacts leads. If the contact force is too high, the drive device must be dimensioned stronger, which inevitably requires more effort Shock absorption measures required. Contact force too low on the other hand leads to warming and faster Wear on the contacts.
Ausgehend von einem Leistungsschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 (DE 199 48 716 C1) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Lagerbaugruppe so auszugestalten, dass die Einbaulage der Schaltwelle nach dem Zusammenbau der Antriebsvorrichtung und der Schaltpolbaugruppe derjenigen Lage der Schaltwelle entspricht, die der separaten Prüfung der Antriebsvorrichtung zugrunde lag.Starting from a circuit breaker with the characteristics of The preamble of claim 1 (DE 199 48 716 C1) is the The invention has for its object to design the bearing assembly so that the installation position of the selector shaft after assembly the drive device and the switching pole assembly corresponds to the position of the control shaft, that of the separate Testing of the drive device was based.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei an der Schaltpolbaugruppe befestigtem Tragwerk der Antriebsvorrichtung die axial mittlere Lagerbaugruppe zwei Lagerhalbschalen aufweist, von denen die eine an der Schaltpolbaugruppe und die andere an dem Tragwerk radial abgestützt und über Führungsflächen axial fixiert ist.According to the invention, this object is achieved in that with the drive mechanism supporting structure attached to the switching pole assembly the axially middle bearing assembly two bearing half shells has, one of which is on the switching pole assembly and the other supported radially on the structure and is axially fixed via guide surfaces.
Bei einer derartigen Ausgestaltung, bei der die Lagerung der Schaltwelle statisch bestimmt bleibt, erfolgt im Bereich der Einleitung der Antriebskräfte eine präzise geometrische Zuordnung der Antriebsvorrichtung zu der Schaltpolbaugruppe. - Hierbei kann die der Schaltpolbaugruppe zugeordnete Lagerhalbschale mit Vorteil verliersicher zwischen der Schaltpolbaugruppe und der Schaltwelle gehalten sein.In such a configuration, in which the storage of the Switching shaft remains statically determined, takes place in the area of Initiation of the driving forces a precise geometric assignment the drive device to the switching pole assembly. - The bearing half-shell assigned to the switching pole assembly can be used here advantageously captive between the switching pole assembly and the shift shaft.
Die Ankopplung der Antriebsvorrichtung an die Schaltwelle erfolgt üblicherweise mittels eines Bolzens, der zum einen einen das Ende eines Koppelgestänges der Antriebsvorrichtung bildenden ersten Hebel und zum anderen ein von der Schaltwelle radial abragenden zweiten Hebel durchgreift. - Wenn man bei einer Anordnung gemäß Anspruch 1 diesen Bolzen mit einem Bolzenkopf versieht und wenn man die Lagerbaugruppe beabstandet neben einem der beiden Hebel anordnet und eine der beiden Lagerhalbschalen auf der diesem Hebel zugeordneten Seite mit einem lappenartigen Flansch versieht, dann kann der Bolzen auf einfache und sichere Weise dadurch axial fixiert werden, dass der Hebel und der lappenartige Flansch seitliche Führungsflächen für den Bolzenkopf bilden. - Hierbei kann die Montage des Bolzens dadurch vereinfacht werden, dass die mit dem lappenartigen Flansch versehene Lagerhalbschale bei von der Schaltpolbaugruppe gelöstem Tragwerk zum Freilegen des Bolzenkopfes in Umfangsrichtung der Schaltwelle verschiebbar und durch Ansetzen des Tragwerkes an die Schaltpolbaugruppe mittels der anderen, in Umfangsrichtung der Schaltwelle fixierten Lagerhalbschale zwangsläufig in ihre Montagestellung zurückführbar ist.The drive device is coupled to the selector shaft usually by means of a bolt, on the one hand the end of a linkage of the drive device forming first lever and the other one from the selector shaft engages radially protruding second lever. - If in an arrangement according to claim 1 this bolt with a Bolt head provides and if you spaced the bearing assembly arranges next to one of the two levers and one of the two Bearing half shells on the side assigned to this lever provided a flap-like flange, then the bolt can be axially fixed in a simple and secure manner, that the lever and the flap-like flange have lateral guide surfaces form for the bolt head. - Here the Assembly of the bolt can be simplified in that the the flange-like bearing half-shell provided by the switching pole assembly released structure to expose the Bolt head displaceable in the circumferential direction of the selector shaft and by attaching the structure to the switching pole assembly by means of the other, fixed in the circumferential direction of the selector shaft Bearing half-shell inevitably in its assembly position is traceable.
Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Niederspannungs-Leistungsschalter ist in den Figuren 1 bis 8 dargestellt. Dabei zeigen:
Figur 1- einen schematisch dargestellten Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem an einer Schaltpolbaugruppe montierten Tragwerk einer Antriebsvorrichtung und mit einer Schaltwelle, derem axial mittleren Bereich eine Lagerbaugruppe mit zwei Lagerhalbschalen zugeordnet ist,
Figur 2- eine perspektivische Ansicht der einen der beiden
Lagerhalbschalen, die gemäß
Figur 1 an der Schaltpolbaugruppe abgestützt ist, Figur 3- eine perspektivische Ansicht der anderen Lagerhalb
schale, die gemäß
Figur 1 an dem Tragwerk der Antriebsvorrichtung abgestützt ist, Figuren 4 bis 6- einen Ausschnitt des in
Figur 1 dargestellten Niederspannungs-Leistungsschalters in verschiedenen Stadien des Bewegungs- und Montageablaufes und - Figuren 7 und 8
- den Ausschnitt des Niederspannungs-Leistungsschalters
gemäß
Figur 5 geschnitten dargestellt entlang der Linien A-A und B-B.
- Figure 1
- 1 shows a schematically illustrated low-voltage circuit breaker with a supporting structure of a drive device mounted on a switching pole assembly and with a switching shaft to which a bearing assembly with two bearing half-shells is assigned to the axially central region,
- Figure 2
- 2 shows a perspective view of one of the two bearing half-shells, which is supported on the switching pole assembly according to FIG. 1,
- Figure 3
- 2 shows a perspective view of the other half bearing shell which is supported on the supporting structure of the drive device according to FIG. 1,
- Figures 4 to 6
- a section of the low-voltage circuit breaker shown in Figure 1 in various stages of the movement and assembly process and
- Figures 7 and 8
- the section of the low-voltage circuit breaker shown in Figure 5 cut along the lines AA and BB.
Der Niederspannungs-Leistungsschalter gemäß Figur 1 weist eine
Schaltpolbaugruppe 1 auf, bei der in einem Gehäuse 2 ein
Kontaktsystem 3 angeordnet ist. Das Kontaktsystem 3 ist Teil
eines Schaltpols dieses Schalters und weist einen feststehenden
Kontakt 4 und einen beweglichen Kontakt 5 auf. In dem Gehäuse
2 sind weiterhin ein den beweglichen Kontakt 5 tragender
schwenkbarer Kontaktträger 6 und ein Koppelgestänge 7 zur
Kopplung des Kontaktträgers 6 mit einer Schaltwelle 8 angeordnet.
Hierbei ist in das Gehäuse 2 in bekannter Weise eine
Lichtbogenlöschkammer 9 einsetzbar. Der bewegliche Kontakt 5
besteht aus mehreren parallel zueinander angeordneten Kontakthebeln
10, die in dem Kontaktträger mittels eines Gelenkbolzens
11 schwenkbar gehalten und durch je zwei Kontaktkraftfedern
12 vorgespannt sind. Biegsame Leiter 13 dienen
zur Verbindung der Kontakthebel 10 mit einer unteren Anschluss-Schiene
14. Der dem beweglichen Kontakt zugeordnete
feststehende Kontakt 4 ist mit einer oberen Anschluss-Schiene
15 verbunden.The low-voltage circuit breaker according to FIG. 1 has one
Die Schaltwelle 8 ist der Schaltpolbaugruppe in einer Weise
geometrisch zugeordnet, wie es aus der DE 199 48 716 C1 bekannt
ist. Hierbei sind zwei, hier nicht dargestellte, axial
äußere Lagerbaugruppen - die die beiden Enden der Schaltwelle
halbschalenförmig umfassen - an dem Gehäuse der Schaltpolbaugruppe
befestigt. - Im axial mittleren Bereich der Schaltwelle
8 erfolgt die Einleitung der Antriebskraft einer Antriebsvorrichtung
16, die in einem aus parallelen Wänden 17 und 18
gebildeten Tragwerk gehalten ist. Hierzu ist ein das Ende eines
Koppelgestänges 19 der Antriebsvorrichtung 16 bildender
Hebel 20 mittels eines Bolzens 21 (vgl. auch Figur 8) mit einem
auf der Schaltwelle 8 fest angeordneten und von der
Schaltwelle radial abragenden zweiteilig ausgebildeten Hebel
22 gekoppelt. An den Hebel 22 ist auch dass dem Kontaktträger
6 zugeordnete Koppelgestänge 7 mittels eines weiteren Bolzens
23 angekoppelt. Das Tragwerk 17, 18 der Antriebsvorrichtung
16 ist bei montiertem Schalter mittels in der Figur 1 nicht
weiter dargestellter Schraubverbindungen an dem Gehäuse 2 der
Schaltpolbaugruppe 1 befestigt. Die Lage dieser Schraubverbindungen
ist in der Figur 1 durch die Achsen 24 gezeigt.The
Dem der Ankopplung der Antriebsvorrichtung dienenden axial
mittleren Bereich der Schaltwelle ist eine aus zwei Lagerhalbschalen
25 und 26 gebildete, weitere Lagerbaugruppe zugeordnet.
Hierbei ist die eine der beiden Lagerhalbschalen 25
der Schaltpolbaugruppe 1 und die andere Lagerhalbschale 26
der Antriebsvorrichtung 16 geometrisch zugeordnet.The one serving to couple the drive device axially
middle area of the selector shaft is one of two bearing
Gemäß der Figuren 2 und 3 weist jede der beiden Lagerhalbschalen
25 und 26 jeweils einen, an den Außendurchmesser r
der Schaltwelle 8 präzise angepassten, inneren Flächenabschnitt
27 bzw. 28, einen zum radialen Abstützen dienenden,
kreisformig gekrümmten äußeren Flächenabschnitt 29 bzw. 30
sowie stegartig abgebogene Kanten 31 und 32 bzw. 33 und 34
auf. Zum axialen Fixieren ist an der ersten Lagerhalbschale
25 (Figur 2) im Bereich des äußeren Flächenabschnittes 29,
der den Radius R1 aufweist, eine in Umfangsrichtung 35 der
Schaltwelle verlaufende Nut 36 ausgebildet (vgl. auch Figur
7); an der zweiten Lagerhalbschale 26 (Figur 3) ist der äußere
Flächenabschnitt 30 durch zwei aneinander grenzende Teilabschnitte
37 und 38 gebildet, wobei im Bereich des Teilabschnittes
37 Rippen 39 und 40 ausgebildet sind, die quer zur
Schaltwellenachse 41 verlaufen.According to Figures 2 and 3, each of the two bearing half-
Gemäß der Figur 4 stützt sich die erste Lagerhalbschale 25
mit ihrem äußeren Flächenabschnitt 29 an einer ebenfalls mit
dem Radius R1 kreisförmig gekrümmten Gegenfläche 42 des Gehäuses
2 der Schaltpolbaugruppe ab. Der Bogenwinkel α des
äußeren Flächenabschnittes 29 bestimmt hierbei den Winkelbereich,
innerhalb dessen die erste Lagerhalbschale bei montierter
Schaltwelle in Umfangsrichtung der Schaltwelle bewegbar
ist. Ein Weiterbewegen der ersten Lagerhalbschale 25 über
diesen begrenzten Winkelbereich hinaus wird durch die an den
äußeren Flächenabschnitt angrenzenden, stegartig abgebogenen
Kanten 31 und 32 der Lagerhalbschale 25 verhindert, die beim
Weiterdrehen an dem Gehäuse 2 anschlagen. - Gemäß Figur 7
weist das Gehäuse 2 im Bereich der Gegenfläche 42 einen halbschalenförmigen
Innenbund 43 auf, der bei zwischen Gehäuse 2
und Schaltwelle 8 gehaltener erster Lagerhalbschale 25 in die
Nut 36 hineinragt. Die Seitenflächen 45 der Nut 36 und die
Seitenflächen 46 des Innenbundes 43 bilden somit einander zugeordnete
Führungsflächen, über die die erste Lagerhalbschale
axial fixiert ist. Die zweite Lagerhalbschale 26 stützt sich
mit ihrem ersten Teilabschnitt 37 in einer randseitigen Öffnung
47 der Wand 17 und des Tragwerkes der Antriebsvorrichtung
und mit ihrem zweiten Teilabschnitt 38 in einer randseitigen
Öffnung 48 der Wand 18 ab. - Hierbei weist der erste
Teilabschnitt 37 und ein erster Kantenabschnitt 49 der randseitigen
Öffnung 47 den Radius R2 sowie der zweite Teilabschnitt
38 und ein erster Kantenabschnitt 50 der randseitigen
Öffnung 48 den Radius R3 auf, wobei R3 < R2 ist. Jede der
beiden stegartig abgebogenen Kanten 33 bzw. 34 der zweiten
Lagerhalbschale 26 greift in eine Nut 51 bzw. 52 ein. Die Nuten
51 und 52 sind in weiteren Kantenabschnitten der randseitigen
Öffnung 47 ausgebildet. Gleichzeitig liegt die eine der
beiden stegartig abgebogenen Kanten 34 an der Wand 18 an. Jede
der quer zur Schaltwellenachse 41 verlaufenden Rippen 39
und 40 der zweiten Lagerhalbschale 26 liegt mit ihren Seitenflächen
55 und 56 bzw. 57 und 58 (vgl. Figur 3) an den einander
zugewandten Seiten 59 und 60 (vgl. Figur 7) der Wände 17
und 18 an. Diese Seitenflächen und die Wände bilden somit
einander zugeordnete Führungsflächen, über die die zweite Lagerhalbschale
axial fixiert ist. According to FIG. 4, the first bearing half-
Die axial mittlere Lagerbaugruppe 25, 26 ist neben dem
einen Teil des Hebels 22 der Schaltwelle angeordnet. Der Hebel
22 und der mit ihm gekoppelte Hebel 20 der Antriebsvorrichtung
sind im Bereich zwischen einer Einschaltstellung gemäß
Figur 4 (bei der die Kontakte geschlossen sind) und einer
Ausschaltstellung gemäß Figur 5 (bei der die Kontakte geöffnet
sind) bewegbar. An der ersten Lagerhalbschale 25 ist ein
lappenartiger Flansch 61 so ausgebildet, dass er sich parallel
zur Bewegungsbahn der dem Bolzen 21 zugeordneten Durchgangslöcher
62 und 63 der Hebel 20 und 22 erstreckt. - Der
gemäß der Figur 8 in die Durchgangsöffnungen 62 und 63 eingesteckte,
mit einem Bolzenkopf 64 versehener Bolzen 21 ist somit
in allen Phasen des Bewegungsablaufes der Hebel 20 und 22
axial dadurch fixiert, dass der eine Teil des Hebels 22 und
der lappenartige Flansch 61 seitliche Führungsflächen für den
Bolzenkopf 64 bilden. - Bei einer derartige Ausgestaltung ist
eine montageunfreundliche und risikobehaftete Bolzensicherung
mittels beispielsweise eines Sicherungsringes nicht erforderlich.The axially
Gemäß Figur 6 ist die mit dem lappenartigen Flansch 61 versehene
erste Lagerhalbschale 25 bei von dem Gehäuse 2 der
Schaltpolbaugruppe gelösten Tragwerk 17, 18 in Umfangsrichtung
35 der Schaltwelle bewegbar. Um die erste Lagerhalbschale
25 leicht zu bewegen, weist sie im Bereich eines der parallel
zur Schaltwellenachse verlaufenden, stegartig abgebogenen
Kanten 31 eine Ausnehmung 66 auf, in der ein Werkzeug -
beispielsweise ein Schraubendreher - abstützbar ist. Bei im
Uhrzeigersinn in Umfangsrichtung der Schaltwelle bewegter Lagerhalbschale
überdeckt der lappenartige Flansch 61 nunmehr
nicht mehr die Durchgangslöcher 62 und 63 der Hebel 20 und
22, so dass der Bolzen 21 in die Durchgangslöcher einführbar
ist, bis er mit dem Bolzenkopf 64 an dem einen Teil des Hebels
22 anliegt. Beim Ansetzen des die zweite Lagerhalbschale
26 stützenden und axial fixierenden Tragwerkes 17, 18 der Antriebsvorrichtung
wird die erste Lagerhalbschale 25 durch die
zweite Lagerhalbschale 26 zwangsläufig so weit zurückbewegt,
bis die stegartig abgebogene Kante 31 an dem Gehäuse 2 anliegt.
- Der innere Flächenabschnitt 27 der ersten Lagerhalbschale
und der innere Flächenabschnitt 28 der zweiten Lagerhalbschale
sind genau an den Schaltwellendurchmesser r angepasst,
so dass über die von den beiden Lagerhalbschalen 25
und 26 eingeschlossene Schaltwelle 8 im axial mittleren Bereich
der Schaltwelle eine präzise geometrische Zuordnung der
Antriebsvorrichtung und der Schaltpolbaugruppe erfolgt. Nach
einer derartigen Zuordnung ist das Tragwerk über die - entsprechend
mit Toleranz ausgebildeten - Schraubverbindungen an
dem Gehäuse der Schaltpolbaugruppe so zu befestigen, dass
diese präzise Zuordnung erhalten bleibt.According to FIG. 6, the flap-
Claims (4)
- Low-voltage circuit breaker with a switching pole assembly (1) which holds at least one contact arrangement (3), a supporting mechanism (17, 18) which holds a drive apparatus (16), a switching shaft (8) for transmission of a drive force from the drive apparatus to the contact arrangement, and a bearing arrangement for the switching shaft,in which the bearing arrangement has at least two axially outer bearing assemblies and one axially central bearing assembly,with the switching shaft being mounted on the switching pole assembly by means of the two axially outer bearing assemblies,
- Low-voltage circuit breaker according to Claim 1,
characterized in that the bearing half shell (25) which is associated with the switching pole assembly (1) when the switching shaft (8) is mounted on the switching pole assembly is held in a captive manner between the switching pole assembly and the switching shaft. - Low-voltage circuit breaker according to one of Claims 1 or 2,
characterized in that, if the drive apparatus (16) is coupled into the switching shaft (8) by means of a bolt (21) which passes through a first lever (20), which forms the end of a coupling linkage (19) of the drive apparatus, and a further lever (22) which projects radially from the switching shaft (8),the central bearing assembly (25, 26) is arranged at a distance alongside one of the two levers (22),one of the two bearing half shells (25) is provided with a lug-like flange (61) on the side associated with this lever, andthe bolt (21) has a bolt head (64),with the lever (22) and the lug-like flange (61) forming side guide surfaces for the bolt head (64), in order to fix the bolt (21) axially. - Low-voltage circuit breaker according to Claim 3,
characterized in that the bearing half shell (25) which is provided with the lug-like flange (61) can be moved in the circumferential direction (35) of the switching shaft (8) in order to expose the bolt head (64) when the supporting mechanism (17, 18) has been released from the switching pole assembly (1), and can be forced to move back to its mounting position by means of the other bearing half shell (26), which is fixed in the circumferential direction of the switching shaft, by placing the supporting mechanism on the switching pole assembly.
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